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Das Kerngebiet des südamerikanischen Kontinents bildet der präkambrische brasilianische Schild. Dieses erdgeschichtlich sehr alte kristalline Grundgebirge ist im Norden Rio Grande do Suls von mächtigen Sedimentablagerungen des Paläozoikums und mittleren Mesozoikums überdeckt. Im südlichen Rio Grande do Sul tritt es dagegen offen zutage, denn die tektonischen Kräfte, die im Jura zur Öffnung der südatlantischen Spalte und in deren Folge zum Auseinanderbrechen Gondwanas und der Trennung Südamerikas und Afrikas führten, befreiten das Gebirge dort von den alten Sedimenten. Die Ablagerungen sind als Sedimentdecken-Komplex des Paraná-Beckens im Norden Rio Grande do Suls erhalten und gehen als so genannte "Botucatú"-Sandsteine hauptsächlich auf äolische Ablagerungen unter den wüstenartigen Bedingungen in der Trias-Zeit zurück.
Auf Grund einer natürlichen Neigung des kristallinen Untergrunds fällt das Bergland in RS leicht von Nordosten nach Südwesten ab, während es am Ostrand steil zum Atlantik hin abbricht. Im äußeren Nordosten befinden sich mit über 1200 m die höchsten Erhebungen des Bundesstaats und zugleich auch extreme, mehrere hundert Meter tiefe Einschnitte in das Hochland. Die nur wenige Kilometer Luftlinie von Pró-Mata entfernten Canyons Fortaleza, Itaimbezinho und Malacara gelten als die größten Schluchten Lateinamerikas. In dieser überaus beeindruckenden Region sind die geologischen Verhältnisse sehr homogen. An den meisten Stellen, so auch in Pró-Mata selbst, stehen vulkanische Dazite bzw. Rhyodazite an.
